日本落葉松無性系樹高變異與初步選擇

　　摘要： 對內蒙古自治區赤峰市旺業甸實驗林場的59個無性系進行多年樹高的測定與分析的結果表明，不同無性系的樹高有顯著差異，樹高變異系數為6.64%～47.5%。根據差異顯著性與變異系數篩選出D61、D81、73121、82、2019、D24、76、S4、94、S8、41、RT1、73112、93、S2、73112共15個優良無性系，入選無性系的樹高分別比平均值高12.05%(2015年)、9.97%(2016年)、10.96%(2017年)、9.21%(2018年)。

　　關鍵詞： 日本落葉松; 無性系; 樹高; 無性系選擇

　　《植物研究》1959年創刊，是由東北林業大學主辦，科學出版社出版的植物學專業刊物，是國內外公開發行的學術期刊。

　　日本落葉松(Larix kaempferi) 為松科(Pinaceae)落葉松屬(Larix) 喬木，原產日本，已經成功引入我國 100 多年，全國已有 14 個省市引種造林，總面積已達 30 萬 hm2，并且還在逐年增長，在東北地區已成為重要的造林樹種[ 1 ]。日本落葉松具有生長速度快、材質好、抗性強和適應能力強等優點，被廣泛應用于建筑、家具制造、造紙和生物燃料等方面，已成為部分地區主要用材和綠化樹種，具有較高的經濟和生態價值[ 2 ]。落葉松結實周期明顯，但豐年周期變長，通直度好，生長快的個體結實晚、結實少;而生長差，干型不好的結實早、結實量大，這樣的矛盾使得日本落葉松種子園的現狀不容樂觀，所以無性系林業是發展日本落葉松短周期工業用材林的趨勢[ 3 ]。為了培育優良的日本落葉松無性系，旺業甸實驗林場建立無性系測定林，以期得到適合當地造林需要的優良無性系，為營造速生林提供優良材料。

　　1 試驗材料與方法

　　1. 1 試驗地概況

　　旺業甸實驗林場始建于1956年，位于內蒙古自治區赤峰市喀喇沁旗西南部，地理座標118°09′～

　　118°30′E，41°21′～41°39′N，是中國暖溫帶半干旱地區的典型國有林場。地處燕山山脈七老圖山支脈，主要地貌為中、低山山地，平均海拔800～1 890 m，地勢起伏比較大。氣候為明顯的大陸性季風氣候，年平均氣溫4.2 ℃，年平均降水量400～500 mm，無霜期117天。土壤有棕壤、褐土、草甸土和山地黑土，以典型棕壤為主。

　　日本落葉松無性系測定點設在旺業甸實驗林場美林營林區前敖包溝林班23小班。該試驗地坡向東，坡度8°，平均海拔1 000 m，土壤厚度40 cm，試驗面積6畝。

　　1. 2 材料與方法

　　無性系來源于旺業甸國家重點林木良種基地日本落葉松種子園(1973年營建)，優樹來源于遼寧省清源縣。于2012年在種子園分無性系采集穗條并嫁接育苗， 2014年春季上山造林。測定無性系59個(無性系99號多重復了一次)， 2株單行小區，隨機排列，5次重復，株行距2 m×1.5 m，整地規格70 cm×70 cm×30 cm。

　　1. 3 數據分析

　　2015～2018年，每年測定樹高并記錄，通過SPSS 19.0軟件進行方差分析和樹高年增長量的分析與計算。不同無性系間的樹高、年株高增長量差異采用ANOVA進行分析[ 4 ]，再采用Duncan's多重比較檢驗無性系間差異。

　　2 結果與分析

　　2. 1 無性系生長性狀變異與分析

　　60個處理的生長量調查結果(表1)表明，不同無性系間樹高的變異幅度為 (分年份來描述)2015年 78.20～132.89 cm，平均值為101.94 cm，無性系的變異系數為11.93%～47.5%，平均變異系數為27.96%;2016年為140.80 m～227.78 cm，平均值為169.01 cm，無性系的變異系數為8.56%～37.08%，平均變異系數為23.73%;2017年為201.3～337.89 cm，平均值為254.62 cm，無性系的變異系數為4.78%～34.65%，平均變異系數為23.38%;2018年為289.5～437.78 cm，平均值為351.12 cm，無性系的變異系數為6.64%～33.89%，平均變異系數為21.26%。

　　不同無性系每年的生長量為2015～2016年47.11～97.44 cm，變異系數32.54%，平均值67.69 cm;2016～2017年48.5～119.9 cm，變異系數37.24%，平均值為85.29 cm;2017～2018年76～124.25 cm，變異系數33.96%，平均值為96.42 cm。

　　從表1可以看出，不同無性系的變異系數、變異幅度都在逐漸變小，趨于穩定，無性系的重復力中等。所以采用樹高均值和樹高的變異系數為選擇的指標，來挑選適合當地氣候、能夠穩定表現且生長迅速的優良無性系。具體選擇方法為：樹高均值大于平均值，且變異系數小于平均值;在連續4年的觀測中，3年及3年以上達到標準。

　　從表2中可以看出，59個落葉松無性系的樹高4年均表現為極顯著差異，各無性系間有著較為明顯的差距。

　　2. 2 不同無性系樹高

　　根據連續4年的樹高調查結果，將不同無性系的樹高均值從高到低排序，再將各年排名相加，最后按總和從小到大排列可知(表3)，無性系D61、D81、7312、82、2019、D24、76、S4、94、S8、41、RT1、73112、93、S2、73112、72、87、73109、78、40、77、71、S2、85、S5、99 表現突出。

　　2. 3 不同無性系變異系數

　　結合變異系數，對選出的樹高均值突出的27個無性系再以變異系數小于當年平均變異系數為標準進行挑選，選出生長性狀表現較穩定的無性系15個(表4)，D61、D81、73121、82、2019、D24、76、S4、94、S8、41、RT1、73112、93、S2。

　　15個無性系樹高超過當年均值12.05%(2015年)、9.97%(2016年)、10.96%(2017年)、9.21%(2018年)，且變異系數小于總變異系數，20.96%<27.96%(2015年)、19.32%<23.73%(2016年)、16.05%<23.37%(2017年)、13.48%<21.26%(2018年)。

　　3 結果與討論

　　3. 1 59個日本落葉松無性系之間樹高差異顯著。2015、2016、2017和2018年樹高的變異系數分別為27.96%、23.73%、23.37%和21.26%，隨著樹木年齡增加，無性系的樹高變異系數減小，兩極分化在變小。2015～2018年，年高生長變異系數分別為35.57%、28.52%、29.87%、27.25%，隨著樹齡增加，不同無性系間的樹高變異在緩慢減小，無性系的表現逐漸穩定。與杜超群[ 5 ]等，日本落葉松個體間的差異受環境因素影響越來越小，受遺傳因素影響越來越大結論相類似。

　　3. 2 幼齡期的生長表現穩定，7年生可以進行初步選擇。在其他文獻中，雜種落葉松、日本落葉松、華北落葉松等相關分析證明了5～8年生進行早期選擇的可行性[ 6 - 9 ]。對一些參試無性系生長表現不穩定、變異系數較大、樹高排名逐年靠后，例如無性系72，4年的樹高排名分別為1、3、11、14，變異系數分別為36.49%、28.77%、23.80%、22.87%，均高于當年平均變異系數，暫不評定為優良無性系，或者暫時不能認定其為優良無性系;而無性系D61 4年的樹高排名分別為2、1、1、1，很穩定，變異系數分別為17.72%、9.30%、4.78%、6.64%，均低于當年平均變異系數，它是參試無性系中最好的優良無性系。

　　3. 3 結合樹高及變異系數進行優良無性系的選擇，從參與測試的59個無性系中評選出了D61、D81、73121、82、2019、D24、76、S4、94、S8、41、RT1、73112、93、S2，共15個無性系，其中，以D61、73121、D81、S8、82表現最好，2018年的樹高超過了平均值24.68%、19.048%、15.66%、11.96%、10.76%。

　　參考文獻

　　[1] 王亞南， 王軍輝， 張守攻， 等. 日本落葉松種源對樹高生長模型參數的影響[J]. 東北林業大學學報， 2016， 44(9) ： 1 - 4.

　　[2] Fukatus E， Tsubomura M， Fujisawa Y，etal. Genetic

　　improvement of wood density and radial growth in Larix kaempferi：results from a diallel mating test[J]. Annals of Forest Science， 2013， 70(5)： 451 - 459.

　　[3] 董健， 尤文忠， 黃國學， 等. 日本落葉松良種選育的現狀及發展對策 [J]. 遼寧林業科技， 2003， 6： 27 - 29.

　　[4] 張文彤， 閆潔主編. SPSS統計分析基礎教程[M]. 北京： 高等教育出版社， 2004.

　　[5] 杜超群， 許業洲， 孫曉梅， 等. 鄂西亞高山區日本落葉松無性系生長性狀變異分析與早期選擇[J]. 華中農業大學學報，2015， 34(3)： 19 - 23.

　　[6] 張含國， 張磊， 鄧繼峰， 等. 雜種落葉松區域化試驗與幼齡期選擇[J].東北林業大學學報， 2010， 38(11)： 1- 4.

　　[7] 張含國， 潘本立. 中國興安、 長白落葉松遺傳育種研究進 展[J].吉林林學院學報，1997，13(4)：197-202.

　　[8] 周慶營， 曹運強， 劉春利， 等.華北落葉松種子園早期選擇效果的分析與研究[J]. 河北林業科技， 2007(Z1)： 91.

　　[9] 王金寧， 侯丹， 張含國， 等. 長白落葉松生長變異及優良家系選擇研究[J]. 森林工程， 2018， 34(1)： 6 - 12.